Особенности процессов сборки летательных аппаратов

ЛЕКЦИЯ 1. Введение в технологию сборки летательных аппаратов

В результате сборки формируется окончательный облик самолета, вертолета, ракеты.

Можно сказать, что уровень сборочного производства характеризуется тремя основными показателями:

- достижимой точностью и качеством поверхности собранного изделия;

- качеством выполнения соединений;

- экономичностью производства.

Ввиду особенностей конструкции летательных аппаратов и предъявляемых к ним требованиям авиационное сборочное производство существенно отличается от сборки других изделий машиностроения. В первую очередь существенно большей трудоемкостью и специфическим сборочным оснащением.

Если в других областях машиностроения основной удельный вес по трудоемкости составляет изготовление деталей, а процессы сборки вносят в общую трудоемкость 10-20%, то в производстве ЛА стоимость сборочных процессов превышает 50%.

Например, для самолета Ил-86, по имеющейся статистике, распределение трудоемкости по видам технологических процессов следующее:

Виды процессов: трудоемкость %

Заготовительные процессы 10,2

Обработка резанием 23,7

Слесарно-сборочное 6,0

Агрегатно-сборочное 33,0

Сборочно-сварочное 2,3

Монтажно-сборочное 17,8

Испытания 5,0

Прочие процессы 2,0

Как видно из таблицы, на сборочные процессы приходится 59% от общей трудоемкости изготовления самолета.

Основными факторами, определяющими специфику сборочных работ, являются:

а) Многодетальность планера. Например, планер Ил-86 включает:

литых деталей 5670

горячештампованных 12470

из листа 12000

из профилей 59600

деталей трубопровода 2400

деталей интерьера 785

В общей сложности в состав планера входит более 93 тысяч деталей.

б) Малая жесткость элементов конструкции. Большинство деталей имеют малую жесткость и при сборке самопроизвольно могут изменить свою форму под действием веса или технологических усилий, возникающих при выполнении соединений.

В связи с этим, для придания заданной формы собираемому объекту из нежестких деталей нужны формозадающие приспособления. Сами по себе они являются сложными техническими конструкциями.

Стоимость их проектирования и изготовления иногда выше, чем стоимость собираемого агрегата.

в) Сложность пространственных форм. По требованиям аэродинамики планер имеет очень сложную форму. Практически отсутствуют простые поверхности (присущие изделиям большинства видов машиностроения) плоскость, цилиндр, конус.

Сборка агрегатов и узлов с нелинейчатой поверхностью сопряжена с большими проблемами точной увязки входящих деталей.

г) Большие размеры некоторых летательных аппаратов. Например, размах крыльев сверхтяжелых самолетов приближается к 80 метрам (Ан-124, В 747, А-380), а габаритные размеры кабины к 6 метрам.

д) Наличие большого количества подвижных частей, которые изменяют форму планера в полете, на взлете и посадке. В первую очередь, это: органы управления и механизации, шасси, вооружение и т.п.

е) Высокие требования к точности изготовления планера. Например, при размахе крыльев около 70 метров допуск на обводы не превышает 2-3-х миллиметров.

ж) Высокие требования к герметичности как пассажирских кабин, так и гидравлических и топливных систем с учетом вибрационного нагружения планера.

з) Требования к комфорту пассажирских салонов, т.е. решение проблем звукоизоляции и звукопоглощения.

и) Многообразие применяемых материалов: металлические сплавы большой номенклатуры, композиционные материалы, неметаллы и т.п.

к) Многообразие видов соединений: клепаных, болтовых, сварных, паяных, клеевых и т.п. Сложные условия для выполнения соединительных швов - замкнутость объема агрегатов и отсутствие двухстороннего доступа. Высокие требования к надежности соединительных швов.

л) Высокое кооперирование производства. Считается целесообразной схема работы, при которой отдельные узлы и агрегаты изготавливаются на разных заводах, а потом поступают на общую сборку на один завод (рис. 1.1).

м) Малая серийность производства. Это обстоятельство ограничивает применение очень дорогих специальных средств производства для сборки (например, сборочных роботов, применяемых в автомобилестроении). Доля ручного труда в производстве ЛА в сравнении с другими машиностроительными отраслями остается высокой.

Рис. 1.1. Кооперация производства А400.